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    （15分）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

    电离能(kJ/mol)

    I1

    I2

    I3

    I4

    A

    932

    1821

    15390

    21771

    B

    738

    1451

    7733

    10540

    （1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，该同学所画的电子排布图违背了          。

    （2）ACl2分子中A的杂化类型为         。

    （3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C－C的键长为154.45pm，C60中C－C键长为145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确     ，并阐述理由                       。

    （4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物， 其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式          ，该物质的K原子和C60分子的个数比为           。

    （5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是           ，NCl3分子的VSEPR模型为         。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为       。

     

    【答案】

    （1）能量最低原理（1分）    （2）sp杂化（2分）

    （3）否（1分）、C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键（2分）

    （4）4s1（1分）、3︰1（2分）  （5）N>C>Si（2分）、正四面体（2分）、30（2分）

    【解析】（1）根据电离能数据可判断，A是Be，B是Mg。根据构造原理可知，应该排满了3s再排3p，剩余违背了能量最低原理。

    （2）BeCl2是直线型结构，中心原子是sp杂化。

    （3）C60为分子晶体，熔化时破坏的是分子间作用力，无需破坏共价键；而金刚石形成的晶体是原子晶体，熔化破坏的是共价键，所以是错误的。

    （4）根据构造原理可知，基态钾原子的价电子排布式是4s1；根据晶胞的结构可知，含有的C60是8×1/8＋1＝2，而钾原子是12×1/2＝6，所以该物质的K原子和C60分子的个数比为3︰1。

    （5）非金属性越强，电负性越大，所以C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是N>C>Si；NCl3分子中中心原子含有的孤对电子对数是（5－1×3）÷2＝1，所以其VSEPR模型为正四面体型；根据题意可知，分子中单键和双键的个数之比是2︰1的，如果是双键是x，则单键是2x，则一定有4x＋2x×2＝4×60，解得x＝30。由于双键是由1个α键和1个π键构成得，是由π键数目是30。

     

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2013?保定一模）[化学-选修物质结构与性质]
    纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．
    单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
    电离能（kJ/mol） I1 I2 I3 I4
    A 932 1821 15390 21771
    B 738 1451 7733 10540
    （1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如右图所示，
    该同学所画的电子排布图违背了
    能量最低原理
    能量最低原理
    ．
    （2）根据价层电子对互斥理论，预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为
    直线形
    直线形
    ．
    （3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确
    不正确
    不正确
    ，并阐述理由
    C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键
    C60是分子晶体，熔化时不需破坏化学键
    ．
    （4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物，其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体．写出基态钾原子的电子排布式
    1s22s22p63s23p64s1
    1s22s22p63s23p64s1
    ，该物质的K原子和C60分子的个数比为
    3：1
    3：1
    ．
    （5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是
    N＞C＞Si
    N＞C＞Si
    ．Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为
    30
    30
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （1）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
    电离能（kJ?mol-1） I1 I2 I3 I4
    A 932 1821 15390 21771
    B 738 1451 7733 10540
    ①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图1所示，该同学所画的电子排布图违背了
    能量最低原理
    能量最低原理
    、
    泡利原理
    泡利原理
    ，B元素位于周期表五个区域中的
    S
    S
    区．
    ②ACl2分子中A的杂化类型为
    SP
    SP
    ，ACl2空间构型为
    直线
    直线
    ．
    （2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，所以其能与一些分子或离子形成配合物．
    ①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是
    具有孤对电子
    具有孤对电子
    ．
    ②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中不存在
    B
    B
    ．
    A．共价键   B．非极性键   C．配位键    D．σ键    E．π键
    写出一种与CN-互为等电子体的单质的分子式
    N2
    N2
    ．
    （3）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图2所示，请据此回答下列问题：
    ①确定该合金的化学式
    Fe2Al
    Fe2Al
    ．
    ②若晶体的密度为ρg?cm-3，该晶胞棱长为
    3
    139×4
    NAρ
    3
    139×4
    NAρ
    cm（用含ρ和NA的代数式表示，不必化简．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （1）下列是部分金属元素的电离能
    X Y Z
    第一电离能（kJ/mol） 520.2 495.8 418.8
    ①已知X、Y、Z的价层电子构型为ns1，则三种金属的氯化物（RCl）的熔点由高到低的顺序为
    ZCl＜YCl＜XCl
    ZCl＜YCl＜XCl
    ．
    ②RCl用作有机合成催化剂，并用于颜料、防腐等工业．R+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与Cl-形成的晶体结构如图1所示．R的元素符号是
    Cu
    Cu
    ，与同一个Cl-相连的R+有
    4
    4
    个．
    （2）纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域．A和B的单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料．已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：
    电离能（kJ/mol） I1 I2 I3 I4
    A 932 1821 15390 21771
    B 738 1451 7733 10540
    ①某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图2所示，所画的电子排布图违背了
    能量最低原理
    能量最低原理
    ．
    ②A和氯元素形成的简单分子为
    非极性分子
    非极性分子
    （填“极性分子”或“非极性分子”）．
    （3）氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料．
    已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm，C60中C-C键长为145～140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确
    否
    否
    （填“是”或“否”），并阐述理由
    因为金刚石是原子晶体，而C60是分子晶体
    因为金刚石是原子晶体，而C60是分子晶体
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    （12分）氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域。

    ⑴已知短周期金属元素A和B，其单质单位质量的燃烧热大，可用作燃料。其原子的第一至第四电离能如下表所示：

    电离能(kJ/mol)

    I1

    I2

    I3

    I4

    A

    899.5

    1757.1

    14848.7

    21006.6

    B

    738

    1451

    7733

    10540

    ①根据上述数据分析， B在周期表中位于         区，其最高价应为            ；

    ②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1，违反了            原理；

    ③B元素的第一电离能大于Al，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

    ⑵氢气作为一种清洁能源，必须解决它的储存问题，C60可用作储氢材料。

    ①已知金刚石中的C－C的键长为154.45pm，C60中C－C键长为145~140pm，有同学据此认为C60的熔点高于金刚石，你认为是否正确并阐述理由                  。

    ②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构，则C60分子中σ键与π键的数目之比为       。

     

     

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    科目：高中化学 来源：2013-2014学年江苏省如东县高三上学期期末四校联考化学试卷（解析版） 题型：填空题

    纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热，可用作燃料。已知A和B为短周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

    电离能(kJ/mol)

    I1

    I2

    I3

    I4

    A

    932

    1821

    15390

    21771

    B

    738

    1451

    7733

    10540

     

    （1）某同学根据上述信息，推断B的核外电子排布如图所示，该同学所画的电子排布图违背了????????? 。

    （2）ACl2分子中A的杂化类型为???????? 。

    （3）我国部分城市雾霾天占全年一半，引起雾霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等，其中SO42－的空间构型是??????????? (用文字描述)，与NO3－互为等电子体的分子是?????????? 。

    （4）科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物， 其晶胞如图所示，该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式????????? ，该物质的K原子和C60分子的个数比为?????????? 。

    （5）继C60后，科学家又合成了Si60、N60，C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是?????????? 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键，且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构，则Si60分子中π键的数目为?????? 。

     

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